Wszystko, co musisz wiedzieć o pinach GPIO Raspberry Pi

Raspberry Pi to tani i malutki komputer zdolny do wykonywania wielu różnych zadań, w tym gier retro i będący domowym centrum medialnym. Zainstaluj Kodi, aby zamienić Raspberry Pi w domowe centrum multimedialne. Zainstaluj Kodi, aby zamienić swoje Raspberry Pi w domowe centrum multimedialne. Jeśli masz Raspberry Pi, możesz zmienić go w tanie, ale skuteczne domowe centrum multimedialne, po prostu instalując Kodi. . Pi koncentruje się również na edukacji, ponieważ zarówno Scratch Pierwsze kroki w Scratch na Raspberry Pi Pierwsze kroki w Scratch na Raspberry Pi Nasz samouczek Scratch pozwala bawić się z Raspberry Pi, nawet jeśli nie wiesz, jak napisać kod . i edycja Minecraft Pi Naucz się Python i elektroniki za pomocą Minecraft Pi Edition Naucz się Python i elektroniki za pomocą Minecraft Pi Edition Czy zawsze chciałeś nauczyć się kodować, ale nie wiedziałeś, od czego zacząć? Dowiedz się, jak kontrolować Minecraft na Raspberry Pi za pomocą Pythona i prostej elektroniki. nastawiony na pomoc młodym ludziom w nauce kodowania, a także piny GPIO (Ogólne wejście / wyjście) otwierają cały świat majsterkowania elektronicznego i inwencji.

Co to są szpilki GPIO Raspberry Pi?

W tym artykule powiemy ci wszystko, co musisz wiedzieć o pinach GPIO Pi: co mogą zrobić, jak ich używać, oraz błędy, których należy unikać podczas ich używania.

Uwaga zanim zaczniemy: Różne wersje Pi mogą się różnić w zależności od pinów! Przed dołączeniem czegokolwiek do tablicy upewnij się, że używasz poprawnych. Szybkim sposobem sprawdzenia jest wpisanie pinout do terminala Raspberry Pi, który wyświetli schemat bieżącej konfiguracji.

Piny GPIO są zintegrowane z płytką drukowaną komputera. Ich zachowanie może być kontrolowane przez użytkownika, aby umożliwić mu odczyt danych z czujników i sterowanie elementami takimi jak diody LED, silniki i wyświetlacze. Starsze modele Pi miały 26 pinów GPIO, a nowsze modele mają 40. Ta tabela pokazuje, co robi każdy pin:

Na powyższym schemacie widać, że istnieją różne typy pinów GPIO, które służą różnym celom. Interaktywną wersję tego wykresu można znaleźć na stronie pinout.xyz Przedstawia także jedną z pierwszych mylących rzeczy, z którymi będziesz musiał się zmagać. Każdy pin ma przypisane dwa numery. Jego DESKA liczba (liczby w kole) i jej BCM Numer (kanał Broadcom SOC). Możesz wybrać konwencję, która ma być używana podczas pisania kodu w języku Python:

# 1 - Numeracja GPIO / BCM GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - Numeracja płytki GPIO.setmode (GPIO.BOARD) 

Możesz użyć tylko jednej konwencji w każdym projekcie, więc wybierz jedną i trzymaj się jej. Żadna konwencja nie jest “dobrze”, więc idź z tym, który z nich jest dla ciebie najbardziej sensowny. Warto jednak zauważyć, że niektóre urządzenia peryferyjne polegają na numeracji GPIO / BCM.

W tym artykule będziemy się trzymać DESKA numeracja. Co właściwie robią szpilki?

Kołki zasilające

Zacznijmy od pinów zasilania. Raspberry Pi może zapewniać zasilanie zarówno 5 V (piny 2 i 4), jak i 3,3 V (piny 1 i 17). Zapewnia również ziemia (GND) dla obwodów na pinach 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 i 39.

Niestety, nie ma jednej odpowiedzi na to, ile prądu mogą pobierać styki zasilania 5 V, ponieważ zależy to od używanego zasilacza i innych elementów podłączonych do Pi. Raspberry Pi 3 pobiera tylko 2,5 A z zasilacza i wymaga około 750 mA do rozruchu i normalnej pracy bez głowy. Oznacza to, że jeśli używasz zasilacza 2,5 A, piny 5 V mogą zapewnić całkowity prąd o wartości około 1,7 A. Irytujące jest to jednak różne w zależności od modelu Pi, ponieważ tabela pokazuje:

Zdjęcie: raspberrypi.org

Dla większości użytkowników, którzy dopiero zaczynają od Pi, nie będzie to problemem, ale warto o tym pamiętać, spędzając więcej czasu z pinami GPIO.

Piny 3,3 V są nieco prostsze, a ostatnie wersje Raspberry Pi (model B + i nowsze) zapewniają do 500mA łącznie i starsze modele tylko 50mA. Zauważ, że ten prąd jest również dzielony przez wszystkie pozostałe piny GPIO!

Więc te piny mogą zapewnić zasilanie twoich komponentów, ale to wszystko, co robią. Prawdziwa zabawa pochodzi z reszty pinów.

Standardowy GPIO

Na powyższej tabeli, ignorując styki zasilania, zobaczysz, że niektóre są oznaczone różnymi kolorami. Zielone piny to standardowe piny GPIO i są one używane w większości projektów dla początkujących. Te piny są zdolne do 3.3v wydajność, określane również jako ustawienie sworznia WYSOKI W kodzie. Gdy jest pin wyjściowy NISKA oznacza to, że po prostu zapewnia 0v.

Są również w stanie podjąć wkład do 3,3 V, co pin odczytuje jako WYSOKI.

Nie podawaj pinów o wartości większej niż 3,3 V: jest to szybki sposób na usmażenie swojego pi!

Aby uzyskać świetny przewodnik, jak zacząć korzystać z pinów GPIO w prostym projekcie, wypróbuj nasz Rozpoczęcie pracy z Raspberry Pi Projekt GPIO Pierwsze kroki z GPIO Na Raspberry Pi Pierwsze kroki z GPIO Na Raspberry Pi Jeśli uważasz, że Arduino było fajne, poczekaj, aż dostaniesz Raspberry Pi - te rzeczy są niesamowite. Oprócz tego, że są w pełni funkcjonalnym komputerem, mają… .

Chociaż w tym artykule omówimy niektóre szpilki o specjalnych zastosowaniach, możesz użyć dowolnych szpilek z wyjątkiem pinów zasilania oraz pinów 27 i 28 jak zwykłe piny GPIO.

PWM

PWM (modulacja szerokości impulsu) jest używany z komponentami takimi jak silniki, serwomechanizmy i diody LED, wysyłając krótkie impulsy, aby kontrolować, ile mocy otrzymują. Użyliśmy go z Arduino w naszym samouczku Ultimate Guide to LED Strips Ultimate Guide to Podłączanie pasków świetlnych LED do Arduino Ultimate Guide to Podłączanie pasków świetlnych LED do Arduino Jednym z najpopularniejszych produktów LED jest taśma LED. W tym artykule opiszemy, jak skonfigurować dwa najczęstsze typy z Arduino. .

PWM jest również możliwe na Pi. Styk 12 (GPIO 18) i styk 35 (GPIO 35) obsługują sprzętowo PWM, chociaż Pi jest również w stanie zapewnić oprogramowanie PWM poprzez biblioteki takie jak pigpio.

Aby zapoznać się z kodem wymaganym do PWM, ten prosty samouczek jasności LED powinien pomóc Ci zacząć.

UART

Piny 8 i 10 (GPIO 14 i 15) są pinami UART, przeznaczonymi do komunikacji z Pi za pomocą portu szeregowego. Są pewne sytuacje, w których możesz chcieć to zrobić, ale dla większości początkujących łączących się z Pi bezgłowo przez SSH Konfigurowanie Raspberry Pi do bezgłowego korzystania z SSH Konfigurowanie Raspberry Pi do bezgłowego korzystania z SSH Raspberry Pi może akceptować polecenia SSH po podłączeniu do sieci lokalnej (przez Ethernet lub Wi-Fi), umożliwiając łatwą konfigurację. Korzyści z SSH wykraczają poza zakłócanie codziennych badań… lub korzystanie z VNC Jak uruchomić zdalny pulpit na Raspberry Pi z VNC Jak uruchomić zdalny pulpit na Raspberry Pi z VNC Co zrobić, jeśli potrzebujesz dostępu do pulpitu Raspberry Pi z komputera czy laptop, bez konieczności podłączania klawiatury, myszy i monitora? To tutaj wkracza VNC. Prawdopodobnie będzie łatwiej.

Jeśli interesuje Cię szczegółowy widok działania pinów szeregowych, jest to świetny starter.

SPI

SPI (magistrala szeregowego interfejsu peryferyjnego) to metoda komunikacji z urządzeniami takimi jak czytnik RFID, który wykorzystaliśmy w naszym inteligentnym zamkiem DIY z Arduino i RFID Inteligentnym zamkiem DIY z Arduino i RFID Inteligentnym zamkiem DIY z Arduino i RFID Oto jak zbudować prosty inteligentny zamek oparty na RFID za pomocą Arduino jako kręgosłup i kilka tanich komponentów. projekt.

Pozwala urządzeniom na komunikację z Raspberry Pi synchronicznie, co oznacza, że ​​między nimi może przepływać znacznie więcej danych mistrz i niewolnik pomysłowość. Jeśli kiedykolwiek używałeś małego ekranu dotykowego do swojego Pi, tak właśnie się komunikowali.

Zdjęcie: Gareth Halfacree / flickr.com

Istnieją różne urządzenia i rozszerzenia HAT dla Raspberry Pi, które używają SPI, i może otworzyć twoje projekty na znacznie więcej sprzętu niż zwykłe piny GPIO. Wymaga to jednak sporo okablowania, aby działało. Szczegółowy przegląd SPI znajduje się na stronie internetowej fundacji Raspberry Pi.

Piny 19, 21, 23, 24, 25 i 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND i GPIO 26) są używane do połączenia z urządzeniem SPI i wszystkie są wymagane do płynnego działania. Dobrym sposobem na uniknięcie całego spaghetti jest zakup gotowego rozszerzenia, takiego jak Sense HAT, który pasuje do płyty i zapewnia matrycę LED oraz szeroki wachlarz czujników. Jest ulubionym od kilku lat, a nawet był używany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej do przeprowadzania eksperymentów!

Protokół SPI nie jest standardowo włączony w Raspbian, ale można go włączyć w pliku raspi-config wraz z I2C.

I2C

I2C (obwód zintegrowany) jest podobny do SPI, ale ogólnie uważa się go za łatwiejszy w konfiguracji i obsłudze. Komunikuje się asynchronicznie i jest w stanie obsłużyć tyle różnych urządzeń, ile potrzeba, pod warunkiem, że każde z nich ma unikalne miejsca adresowe na szynie I2C. Ze względu na ten system adresowania, Pi potrzebuje tylko dwóch pinów I2C-pin 3 (GPIO 2) i pin 5 (GPIO 3), co znacznie ułatwia obsługę niż SPI.

Niewielki rozmiar I2C otwiera ogromny zakres możliwości. W przypadku standardowych pinów GPIO skonfigurowanie ekranu LCD i niektórych przycisków zajęłoby prawie każdy pin, przy użyciu urządzenia I2C, takiego jak Adafruit Negative LCD kontroler sprowadza go do zaledwie dwóch pinów!

Sparkfun ma pełny przegląd SPI i I2C wraz z przykładami na dobry początek.

Piny 27 i 28 (oznaczone ID_SD i ID_SC) są również I2C. Są używane przez Pi do wewnętrznych funkcji, a także niektórych płyt HAT. Zasadniczo nie zadzieraj z nimi, chyba że ty naprawdę wiedzieć co robisz!

Raspberry Pi: Pin GPIO do wszystkiego!

Raspberry Pi to szwajcarski scyzoryk współczesnego sprzętu komputerowego. Wraz z ogromną ilością niesamowitych codziennych zastosowań, otwiera także każdemu możliwość tworzenia własnych fajnych kreacji.

Wiele projektów Raspberry Pi dla początkujących Projekty Raspberry Pi dla początkujących Projekty Raspberry Pi dla początkujących Te 10 projektów Raspberry Pi dla początkujących doskonale nadaje się do zapoznania się z możliwościami sprzętowymi i programowymi Pi i pomoże Ci szybko rozpocząć pracę! skorzystaj z protokołów omówionych w tym artykule, a najlepszym sposobem uczenia się będzie praktyczne podejście. Majstruj i baw się dobrze!